分离苯甲苯混合物的浮阀塔设计毕业设计.pdf

分离苯-甲苯混合物的浮阀塔设

计——毕业设计

化工原理课程设计说明书

设计项目：分离苯－甲苯混合物的

浮阀塔设计浮阀塔设计

学院名称：环境科学与工程学院

专业班级：再生资源科学与技术10级

姓名：张胜

学号：号：201010703110

指导老师：陈樑黄兵

化工原理课程设计任务书

一、设计题目

分离苯和甲苯混合物的浮阀塔设计

二、设计任务及操作条件

现受一化工厂所托，设计一分离苯与甲苯的浮阀塔，其设计操作条件如下：

1、混合物流量F5kg/s，其中易挥发组分含量为35%（质量比）；

2、要求塔顶馏出液中含苯98%，塔釜残液中含苯不大于1.7%；

3、塔内为常压操作；

4、进料热状况为泡点，饱和液体进料；

5、塔顶为全凝器，泡点回流，冷却水进出冷凝器的温度分别为20℃和30℃；

6、再沸器用绝压为200KPa的饱和蒸汽加热，在泡点下排出；

7、总板效率为50%；

8、采用F1型浮阀塔

三、设计内容

1、设计方案的选择及流程的确定；

2、塔的物料衡算、热量衡算；

3、塔的主要工艺尺寸的确定；

（1）塔高、塔径及塔板结构尺寸的确定

（2）塔板的流体力学验算

（3）塔板的负荷性能图

4、辅助设备的选型与计算

5、绘制工艺流程图（2号图）

6、绘制浮阀塔的设备图（1号图纸）

7、编写设计说明书

目录

设计任务书………………2

一、前言…………………4

二、苯－甲苯精馏塔工艺设计…………12

（一）塔板数的求解…………………12

（二）塔高的计算……………………18

（三）密度计算…………………18

（四）塔径的计算…………………19

（五）塔的尺寸计算…………………21

（六）塔板流体力学验算…………25

（七）塔板负荷性能图…………………29

（八）计算结果汇总………………33

（九）能量衡算……35

三、塔的附件设计……36

四、结论……………40

五、参考文献……………42

第1章前言

1.1塔设备的设计背景

塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。塔设备的设计和研究，已

经受到化工行业的极大重视。在化工生产中，塔设备的性能对于整个装置的产

品产量、质量、生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护等各个方面，

都有非常重大的影响。

精馏过程的实质是利用混合物中各组分具有不同的挥发度。即在同一温度

下，各组分的饱和蒸汽压不同这一性质，使液相中的轻组分转移到汽相中，汽

相中的重组分转移到液相中，从而达到分离的目的。因此精馏塔操作弹性的好

坏直接关系到石油化工企业的经济效益。

为了加强工业技术的竞争力，长期以来，各国都在加大塔的研究力度。如

今在我国常用的板式塔中主要为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔和舌型塔等。填料种

类出拉西、环鲍尔环外，阶梯环以及波纹填料、金属丝网填料等规整填料也常

采用。更加强了对筛板塔的研究，提出了斜空塔和浮动喷射塔等新塔型。同时

我国还进口一些新型塔设备，这些设备的引进也带动了我国自己的塔设备的科

研、设计工作，加速了我国塔技术的开发。

国外关于塔的研究如今已经放慢了脚步，是因为已经研究出了塔盘的效率

并不取决与塔盘的结构，而是主要取决与物系的性质，如：挥发度、黏度、混

合物的组分等。国外已经转向研究“在提高处理能力